Генетика человека Изучает n особенности наследования признаков у

Генетика человека Изучает: n особенности наследования признаков у человека, nнаследственные заболевания (медицинская генетика), nгенетическую структуру популяций человека

У истоков генетики человека n n «Он знал математику и физику больше, чем девять биологов из десяти, больше из биологии, чем девятнадцать математиков из двадцати, и больше из патологии и физиологии, чем сорок девять из пятидесяти биологов и математиков его времен» . Карл Пирсон Основоположник евгеники – науки об улучшении человека Сэр Фрэнсис Гальтон (1822 -1911)

Наследственные заболевания 90% Генные мутации н серповидноклеточная анемия, гемофилия, альбинизм. . Хромосомные Структурные хромосомные мутации н синдром кошачьего крика Мультифакториальные Геномные мутации н синдром Дауна среда генотип н туберкулез, сахарный диабет, ССЗ, шизофрения, язва желудка

Человек как объект генетических исследований n n n большое количество хромосом; позднее половое созревание и редкая смена поколений; малое количество потомков; невозможность экспериментирования; невозможность создания одинаковых условий жизни Человек – уникальный объект исследования

Методы генетики человека: n n n n Генеалогический Близнецовый Цитологический Биохимический Дерматоглифика Популяционно-статистический Молекулярно-генетические методы …

1. Генеалогический метод (Гальтон)n n составление и анализ родословных Позволяет выявить : наследственные заболевания характер наследования (доминантный, рецессивный, аутосомный, сцепленный с полом…) спрогнозировать генотип пробанда и вероятность рождения ребенка с наследственной патологией (генетический риск).

Условные обозначения

Домашнее задание для цивилизованных жителей Украины n n Составьте родословную своей семьи (информацию получите из всех возможных источников…) Спрогнозируйте свой генотип, исходя и полученных данных

Анализируем генеалогическое древо

Анализируем…

Альбинизм – аутосомно-рецессивное заболевание n Альбинизм(от лат. n albus, "белый") — врождённое отсутствие пигмента кожи, волос, радужной оболочки глаза причина – отсутствие (или блокада) фермента тирозиназы, необходимой для нормального синтеза меланина

Полидактилия – аутосомно-доминантное заболевание n n n Полидактилия (от поли и греч. dáktylos — палец), многопалость, наличие лишних пальцев на кисти или стопе Наиболее частый из врождённых пороков развития Чаще встречается в форме шестипалости, обычно на одной конечности (больше 12— 13 пальцев на одной конечности не наблюдается)

Детская прогерия (синдром Гетчинсона. Хадчинсона)– аутосомно-рецессивное заболевание n n Родился 16 апреля 1996 г В 5 лет Оури был похож на человека, пережившего инсульт: у него слабели ноги, и он начинал спотыкаться, словно дряхлый старичок. Его глаза угасали, верхняя губа не двигалась, текла слюна, речь становилась неразборчивой Оури Барнетт

Синдром Морриса. Х-сцепленное рецессивное заболевание n генотип мужской (46 XY), а фенотип – женский (высокие, стройные, физически сильные, очень красивые женщины с сильной волей и высоким интеллектом) n отсутствуют рецепторы андрогенов в тканях-мишенях характерные признаки: - женские наружные половые органы; - отсутствуют половое и подмышечное оволосение; - молочные железы хорошо развиты; - менструация отсутствует

2. Близнецовый n n 1. 2. Изучение конкордантности (совпадения признаков) у моно- и дизиготных близнецов Позволяет определить : Ширину нормы реакции Роль среды и генотипа в развитии признака Близнецы Монозиготные Дизиготные ≡ генотип Разный генотип

Близнецовый метод Заболевание Туберкулез Сахарный диабет Идиотия, имбецильность, дебильность Маниакальнодепрессивный психоз Шизофрения Эпилепсия Косолапость Заячья губа Эндемический зоб Частота заболевания второго близнеца (%) у однояйцовых 66, 7 65 97 96 69 56 32 33 71 у разнояйцовых 23 18 37 19 10 10 3 5 70

3. Цитологический метод а) Цитогенетический - исследование кариотипа в ядрах делящихся клеток

б) Исследование полового хроматина. n n -ХХ, ХУ для компенсации лишней дозы гена у - инактивация Ххромосомы конденсация Ххромосомы половой хроматин (тельце Барра ) (на 1<, чем Х-хромосом)

Цитологический метод + амниоцентез n диагностика хромосомных аномалий (2, 4 случая на 1000 родившихся) на ранних этапах эмбрионального развития

Синдром Лежена, или болезнь кошачьего крика Ребенок в возрасте 4 дней: лунообразное лицо, косой разрез глаз с опущенными наружными углами, несколько уплощенный нос, низко расположенные ушные раковины.

Синдром Патау n n Частота 1: 5000 -1: 7000 Симптомы: -тяжёлые нарушения формирования головного мозга, глазных яблок, мозговой и лицевой частей черепа -глазные щели узкие, -расщелины верхней губы и нёба (обычно двусторонние) - пороки нескольких внутренних органов в разной комбинации: дефекты перегородок сердца, незавершённый поворот кишечника, кисты почек, аномалии внутренних половых органов, дефекты поджелудочной железы

Синдром Эдвардса – трисомия по 18 паре n n n 1: 8000 Тяжелые патологии развития 10% детей доживают до 1 года

Синдром Дауна – трисомия по 21 паре (1: 800)

46=47 Не хуже, а другие… n n Актер Театра Простодушных Игоря Неупокоева в 2003 -м сыграл роль Миколки в фильме "Старухи" (режиссер Г. Сидоров, четыре награды на Каннском фестивале ) отмечен Золотой медалью Ханжонковского кинофестиваля Его имя в списке 11 -ти самых известных людей планеты с ограниченными возможностями рядом с Уолтом Диснеем, страдавшим паранойей, и Эрнестом Че Геварой — астматиком, которые вопреки недугам смогли многого добиться в жизни. Сергей Макаров из Москвы победил синдром Дауна

Синдром Клайнфельтера n n n 1 случай на 500 мужчин ХХУ, ХХХХУ Симптомы: - высокорослые мужчины; - евнухоидное строение скелета; - слабо выраженная мускулатура; - почти отсутствующее оволосение лица; - гинекомастия; - запоздалая мутация голоса; - бесплодие; - умственная отсталость, эмоциональная неустойчивость Мальчик, 6 лет

Синдром Шерешевского -Тернера n Частота 1: 2000, 1: 5000 n ХО n n гипогонадизм, недоразвитие половых органов и вторичных половых признаков; врождённые пороки развития; низкий рост крыловидная складка на шее

Полисомия по Х -хромосоме n n трисомия (кариотип 47, XXX) тетрасомия (48, ХХХХ) пентасомия (49, ХХХХХ) Симптомы: - незначительное снижение интеллекта - повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения - бесплодие

4. Биохимический метод n n основан на изучении активности ферментных систем (активность оценивают или по активности самого фермента, или по количеству конечных продуктов реакции, которую контролирует данный фермент); позволяет диагностировать генные наследственные заболевания обмена веществ, н фенилкетонурию, сахарный диабет и др.

5. Дерматоглифика n наука, которая занимается изучением признаков кожных узоров ладоней и стоп человека Синдром Дауна Синдром Патау

6. Молекулярно-генетические методы n n анализ ДНК, РНК метод клонирования ДНК (ПЦР) позволяет изолировать отдельные гены и создавать неограниченное количество их копий. В течение нескольких часов можно размножить ДНК в количестве, превышающем исходное в миллионы раз. методы гибридизации нуклеиновых кислот идентифицируют фрагменты ДНК и позволяют обнаружить единственный ген среди десятков тысяч ДНК-микрочип – позволяет по содержанию и-РНК сравнивать не генетическом уровне разные клетки (молодые и старые, больные и здоровые) и диагностировать некоторые генные заболевания

7. Популяционно-статистический n n основан на использовании математического выражения закона Харди-Вейнберга; р – относительная частота доминантного аллеля А, q – относительная частота рецессивного аллеля а p + q = 1 - уравнение частот аллелей p 2 + 2 рq + q 2 =1 уравнение частот генотипов, где р2 – частота доминантных гомозигот (АА) 2 рq – частота гетерозигот (Аа) q 2 – частота рецессивных гомозигот (аа)

Решаем… n n Альбинизм наследуется как аутосомный рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1: 20000. Вычислите частоту гетерозигот в популяции. В районе с населением 500000 человек зарегистрировано четверо больных алькаптонурией. Заболевание аутосомнорецессивное. Определите частоту гетерозигот по данному признаку.

Решаем… n Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном. У женщин ген подагры не проявляется, у мужчин пенетрантность его равна 20%. Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку